
SCSI與SATA
硬盤接口選擇:SCSI與SATA,熟優?
SCSI與ATA是硬盤的兩大接口類型。長期以來,兩者可以說互不侵犯,和睦共處,但如今,情況似乎有了變化。
當串行化的潮流向PC架構涌入時,ATA突然有了脫胎換骨的改變,無論是物理特性還是邏輯功能,都較以往有了重大的突破。PATA至SATA的轉變甚至也讓高高在上的企業級人士刮目相看。尤其是萬轉SATA硬盤出現,使SATA vs.SCSI的話題再次成為了用戶爭論的焦點。
一、可靠性:
這可能是企業級用戶最為關注的話題。在這些方面很多人一直有個誤區,即SCSI=高可靠性、ATA=低可靠性。其實,硬盤的可靠性是與接口無關的。接口在硬盤上就是一塊PCB電路板,而決定產品可靠性的更多的是那些硬盤的其他可更換的組件、如磁頭、馬達、軸承、伺服系統、磁頭臂以及磁盤。使用與SCSI硬盤相同的組件加上ATA接口電路完全可以達到相同的可靠性級別。WD Raptor硬盤就可以提供120萬小時的平均無故障時間和5年質保。
二、性能:
SCSI硬盤目前的最高轉速可達15000rpm,SATA硬盤則是10000rpm,更高的轉速可以獲得更高的尋址速度,這永遠是高轉速硬盤的優勢。但15000rpm并不是市場的主流,就目前最高采用率的SCSI硬盤而言,仍以10000rpm為主,此時Raptor與之相比完全不處劣勢。我們可以從以下兩個方面進行討論:
?接口速度:SCSI目前最高的水平是320MB/s,SATA是150MB/s。但SCSI總線是共享的,SATA則是點對點的,這就意味著當SCSI通道內的硬盤實際帶寬總和超過320MB/s時(目前SCSI硬盤數據傳輸率最高在75MB/s,4塊SCSI硬盤就基本達到了實際帶寬總和),SCSI總線反而將成為瓶頸。SATA則沒有這個問題。舉個例子來說,5塊SCSI硬盤系統的數據傳輸率仍然是有限的320MB/s 然而5塊SATA的系統則能夠達到750MB/s。
?命令隊列: SCSI的標記命令隊列(TCQ?D?DTagged Command Queuing)功能是相對于PATA的絕對優勢,但這也只能怪PATA并沒有發揮ATA完全的優勢。自1998年ATA-4規范開始,就加入了TCQ功能(實際上是CQ)。在SATA硬盤時代,WD公司率先在Raptor上支持了這一技術。而新一代SATA硬盤也將會支持SATA-II標準中的本機命令隊列(NCQ?D?
DNative Command Queuing)技術。Raptor雖然支持的是PATA中的相關功能,但在性能上已經展露頭腳,著名的硬盤網站StorageReview在將其與希捷Cheetah 10K.6 SCSI硬盤對比測試(使用支持TCQ的PROMISE SATA150TX4 SATA控制器)后得出結論?D?D“SATA命令隊列和SATA RAID具有和SCSI命令隊列及SCSI RAID同樣卓越的潛力為服務器市場帶來利益。”另外需要強調的是,雖然Raptor的TCQ只支持32級隊列深度,但不要以為SCSI的256級TCQ能全部發揮作用,事實上很少有硬盤能真正用上256級命令隊列。
三、容量與成本:
這方面顯然是SATA占優了,看看目前SCSI與SATA硬盤各自的最大容量,你就深有體會了。SATA硬盤已經達到400GB,而計劃上市的SCSI硬盤只達到300GB的水平。而且SATA硬盤的價格更加便宜。這就意味著在同一總容量下,用戶可以使用數量更少的SATA硬盤,從而節約總成本。StorageReview在對比完西部數據Raptor與希捷Cheetah 10K.6 SCSI硬盤之后表示?D?D“基于SATA系統的成本比SCSI降低了百分之四十之多,的確非常顯著”。
除此之外,SATA硬盤還具備熱插拔能力,并且可以在接口上具備很好的可伸縮性,如在機
架式服務器中使用SCSI-SATA、FC-SATA轉換接口,以及SATA端口位增器( Port Multiplier),使其具有比SCSI更好的靈活性。另外,一些專門用于服務器領域的專業技術也完全可以應用于SATA硬盤,如WD的Raptor就采用了可以感應高速旋轉所產生的振動并校正磁頭尋址的旋轉加速前饋技術(RAFF?D?DRotational Accelerometer Feed Forward)以確保在高轉速提供應有的性能,同時它還具有類似于SCSI的企業擴展SMART訪問(EESA?D?DEnterpri Extensions S.M.A.R.T. Accesd)功能,以便在出現錯誤前提前向RAID控制器預警。
需要指出的是,目前包括EMC、IBM、HP、StorageTek、Sun、Dell在內的國際著名存儲設備提供商都推出了基于SATA硬盤的次級存儲系統,體現了SATA硬盤在企業級應用中的強大潛力,新一代SATA-II標準無疑將進一步加強SATA在這一領域的實力。
當然,SCSI也有著目前SATA所不及的地方,比如在雙機熱備應用中,SCSI系統的菊花環式共享連接可以為硬盤提供兩個路徑,而現在的SATA則不行。當然,在SATA-II標準中,這將不成問題,它將允許在一個硬盤有兩個接口。
綜上所述,我們可以發現在中低端的企業級的應用環境中,SATA已經顯現出強大的競爭力。
在搭建相應的企業級產品時,的確可以考慮采用SATA硬盤了
NAS的概念
網絡存儲服務器NAS(Network Attached Storage),是一個專用為提供高性能、低擁有成本和高可靠性的數據保存和傳送產品。NAS設備是為提供一套安全,穩固的文件和數據保存,容易使用和管理而設計,其定義為特殊的獨立的專用數據存儲服務器,內嵌系統軟件,可以提供 NFS、SMB/CIFS 文件共享。NAS是基于IP協議的文件級數據存儲,支持現有的網絡技術,比如以太網、FDDI等。NAS設備完全以數據為中心,將存儲設備與服務器徹底分離,集中管理數據,從而有效釋放帶寬,大大提高了網絡整體性 能,也可有效降低總擁有成本,保護用戶投資。把文件存放在同一個服務器里讓不同的電腦用戶共享和集合網絡里不同種類的電腦正是NAS網絡存儲的主要功能。正因為NAS網絡存儲系統應用開放的,工業標準的協議,不同類型的電腦用戶運行不同的操作系統可以實現對同一個文件的訪問。所以已經不再在意到底是Windows 用戶或UNIX用戶。他們同樣可以安全地和可靠地使用NAS網絡存儲系統中的數據。
NAS的特點
NAS以其流暢的機構設計,具有突出的性能:
·移除服務器 I/O 瓶頸:
NAS是專門針對文件級數據存儲應用而設計的,將存儲設備與服務器完全分離,從而將服務器端數據 I/O瓶頸徹底消除。服務器不用再承擔向用戶傳送數據的任務,更專注于網絡中的其它應用,也提高了 網絡的整體性能。
·簡便實現 NT與UNIX下的文件共享:
NAS支持標準的網絡文件協議,可以提供完全跨平臺文件混合存儲功能。不同操作系統下的用戶均可將數據存儲一臺NAS設備中,從而大大節省存儲空間,減少資源浪費。
·簡便的設備安裝、管理與維護:
NAS設備提供了最簡便快捷的安裝過程,經過簡單的調試就可以流暢應用。一般基于圖形界面的管理系 統可方便進行設備的掌控。同樣,網絡管理員不用分別對設備進行管理,集中化的數據存儲與管理, 節省了大量的人力物力。
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按需增容,方便容量規劃:
NAS設備可以提供在線擴容能力,大大方便了網絡管理員的容量設計。即使應付無法預見的未來存儲容 量增長,也顯得異常輕松自如。而且,這種數據容量擴充的時候,不用停頓整個網絡的服務,這將極大的減少因為停機造成的成本浪費。
·高可靠性:
除了剛才我們提到的因為移除服務器端I/O瓶頸而大大提高數據可用性外,NAS設備還采用多種方式提高數據的可用性、可靠性,比如RAID技術的采用、冗余部件(電源、風扇等)的采用以及容錯系統的設計等,當然對于不同的設備,可能也會采用其他更高性能的方式或解決方案。
·降低總擁有成本:
NAS有一個最吸引用戶的地方,就是具有極低的總擁有成本.
SAN的概念
SAN(Storage Area Network,存儲區域網),被定義為一個共用的高速專用存儲網絡,存儲設備集中在服務器的后端,因此SAN是專用的高速光纖網絡。架構一個真正的SAN,需要接專用的光纖交換機和集線器。存儲區域網絡是網絡體系結構中一種相對新的概念,也是鏈接服務器和獨立于工作網絡的在線存儲設備的網絡。雖然,網絡依然在發展過程中,但最重要的 SAN 技術似乎是用于 SCSI 總線連接的光纖通道改進功能。